1- داروهاي جديد و تأثير آنها در بهداشت و سلامت جهاني

بيوتكنولوژي، افزون بر ايجاد تحول بزرگ در توليد مواد غذايي، در زمينه بهداشت نيز تحول عظيمي ايجاد كرده است. انسولين انساني (براي درمان ديابت) اولين داروي بيوتكنولوژيك بود كه در سال 1982 به توليد انبوه رسيد و پس از آن تاريخ، بيوتكنولوژي همچنان به خلق داروهاي جديد و واكسن­ها ادامه داده است. اين داروها به ميليون­ها انساني كه در سرتاسر جهان به بيمارهاي قلبي، سرطان، ديابت، پاركينسون، آلزايمر، ايدز و غيره مبتلا هستند، كمك كرده­اند. داروهايي كه از طريق بيوتكنولوژي تهيه مي­شوند به مراتب كمتر از داروهايي كه از طرق شيميايي سنتز مي­شوند اثرات زيانبار جانبي دارند. همچنين بيوتكنولوژي قادر به ساخت داروهاي پيچيده­اي است كه به طريق ديگري نمي­توان آنها را توليد كرد. مثلاً "فعال كننده پلاسمينوژن بافتي" (دارويي كه لخته خون را از بين مي­برد)، 240 بار پيچيده­تر از تاگامت (Tagamet) ، داروي معمول زخم معده است.

در هر مرحله از زندگي بشر (از ابتداي دوران جنيني تا سالهاي پيري) داروهاي جديد به كمك ميليون­ها بيمار آمده و موجب شده­اند كه افراد بشر طول عمر بيشتري داشته باشند و سالم­تر، شاداب­تر و فعال­تر زندگي كنند. در اوايل سده گذشته ميانگين طول عمر انسان 47 سال بود. اما كودكي كه امروزه متولد مي­شود، انتظار مي­رود كه تا حدود 80 سالگي عمر كند. از سال 1965، هر 5 سال به طور تقريبي يك سال به ميانگين طول عمر افزوده شده است. اين افزايش طول عمر به علت غلبه بر بيماري­ها از طريق كشف داروهاي جديد و ناشي از پژوهش­هاي دارويي بوده است. به عنوان نمونه:

- به علت استفاده از آنتي بيوتيك­ها و واكسن­ها، بيماري­هايي مانند ديفتري، سيفيليس، سياه سرفه، سرخك و فلج به طور كلي در آمريكا از بين رفته است.

- تعداد افرادي كه در همه­گيري (اپيدمي) آنفلوآنزا در سال 1918 از بين رفتند بيش از تعدادي بود كه در جنگ جهاني اول كشته شدند. از آن زمان به بعد، كشف داروهاي جديد موجب كاهش ميزان مرگ و مير آنفلوآنزا و ذات­الريه (پنوموني) تا 85 درصد گرديد.

- كشف داروهاي جديد در طي 30 سال گذشته باعث شده است كه ميزان مرگ و مير ناشي از بيماري­هاي قلبي به نصف كاهش يابد و 4 ميليون آمريكايي بتوانند بيشتر عمر كنند و زندگي بهتري داشته باشند.

- از سال 1965، با كمك داروها، مرگ­ومير بر اثر آمفيزم (Emphysem) تا 57 درصد و دراثر زخم و عفونت تا 72 درصد كاهش يافته­اند.

داروها، نه تنها باعث افزايش طول عمر شده­اند، بلكه كيفيت زندگي را نيز بهتر كرده­اند، با مصرف داروهاي ضد تهوع، بيماران سرطاني بهتر از گذشته مي­توانند شيمي­درماني را تحمل كنند. با استفاده از داروهاي ضد لخته، بيماراني كه در خطر "پارگي رگهاي مغزي" (سكته مغزي) هستند از خطر آسيب­هاي مغزي در امان مي­مانند. داروهاي جديد نه تنها زندگي افراد بشر را نجات مي­دهند بلكه با توسعه بهداشت و سلامت باعث صرف هزينه كمتر مي­شوند زيرا مردم كمتر به بيمارستان­ها و درمانگاه­ها مراجعه مي­كنند و در محل زندگي و كار خود باقي مي­مانند.

بيوتكنولوژي، به ويژه با استفاده از روشهاي دي.ان.اي نوتركيب، نقش مهمي در توليد داروها و واكسن­ها ايفا كرده است. فروش جهاني پروتئين­هاي دارويي نوتركيب در سال 1995 بالغ بر 10 ميليارد دلار بوده است و انتظار مي­رود كه اين رقم در سال 2005 به 16 ميليارد دلار برسد. در حال حاضر حدود 20 پروتئين دارويي نوتركيب در بازار وجود دارد كه 60 درصد فروش آنها مربوط به 6 پروتئين دارويي مي­شود. اين پروتئين­هاي نوتركيب دارويي عبارت­اند از: اريتروپويتين، عامل محرك كلوني گرانولوسيت، واكسن هپاتيت B، هورمون رشد انساني، انسولين و آلفا اينترفرون. در حدود 300 داروي نوتركيب براي درمان بيماري­هاي مختلف به ويژه سرطان، ايدز، ناراحتي­هاي دستگاه عصبي، در مراحل مختلف آزمايش­هاي باليني قرار دارند. رقم برآورد شده براي اين فراورده­ها 3050 ميليارد دلار تخمين زده مي­شود ولي مسلماً از اين ميان تعداد اندكي به مراحل تجاري شدن خواهند رسيد.

2- روش‌هاي مختلف توليد داروهاي نوتركيب

در سال­هاي اخير، پژوهش‌هاي گسترده­اي براي توليد داروهاي نوتركيب از طريق حيوانات ترانس­ژنيك، گياهان و جانداران دريايي مورد توجه قرار گرفته است:

2-1- توليد مواد دارويي و واكسن­ها از گياهان

گياهان، علاوه بر آنكه از منابع مهم غذايي به شمار مي­روند، تأمين­كننده طيف گسترده­اي از مواد شيميايي مانند داروها، رنگ­ها و چاشني­ها هستند. اين فرآورده­ها را "فرآورده­هاي ثانويه" مي­­نامند. در طبيعت، از اين فرآورده­هاي سوخت‌وسازي، به عنوان عوامل دفاعي گياه در مقابل بيماري­ها و آفت­ها و نيز به عنوان مواد شيميايي جاذب حشرات و حيواناتي كه دانه­ها و گرده­هاي گياهان را منتشر مي­كنند، استفاده مي­شود.

با وجود پيشرفت روش­هاي شيميايي و ميكروبي، گياهان هنوز منبع مهم تركيباتي هستند كه به علت پيچيدگي و گراني نمي­توان آنها را به طريقي ديگر توليد كرد. مثلاً هر گرم از ضدتومورهايي مانند وين‌بلاستين (Vinblastine) يا وين­كريستين (Vincristine) و آلكالوئيدهايي كه از گياه "كاتارانتوس روزئوس" (Catharantus roseus) به دست مي­آيند و در درمان سرطان خون استفاده مي­شوند، 6000 دلار به فروش مي­رسند. همچنين بازار مواد دارويي گياهي در آمريكا حدود 9 ميليارد دلار برآورد مي­شود.

حدود 40 سال پيش، قابليت استفاده از كشت سلول­هاي گياهي براي توليد فرآورده­هاي مختلف تعيين شد و مطالعات با ارزشي در كشورهاي ژاپن، آلمان و آمريكا صورت گرفت. روش­هاي متفاوتي مانند بهينه­سازي محيط كشت، طراحي واكنش­گر مناسب، تثبيت سلول­هاي گياهي، هدايت عمل انتقال مواد و غيره براي افزايش توليد اين فرآورده­ها به كار گرفته شده­اند. با توجه به ويژگي­هاي سلول­هاي گياهي، مشخص شده است كه كشت بافت­هاي تمايزيافته گياه (مانند بافت ريشه)، بر كشت سلولي برتري دارد. كشت ريشه­هاي منتقل شده يا ريشه­هاي مويي امكان گسترش روش­هاي تجارتي توليد اين فراورده­ها را فراهم مي­كند. بزرگترين ويژگي استفاده از اين كشت­ها، رشد سريع و قابليت نگهداري آنها در محيط­هاي بدون هورمون و امكان وارد كردن ژن­هاي خارجي در آنهاست.

در حدود يك‌سوم داروهايي كه امروزه مصرف مي­شوند از گياهان به دست مي­آيند. يكي از اين داروها، آسپيرين است كه فرم آستيل­دار شده نوعي فرآورده طبيعي گياهي (اسيد ساليسيليك) است. با اين همه، باور اين است كه كمتر از 10 درصد داروهاي گياهي شناسايي و تشخيص داده شده­اند و تكنولوژي مهندسي ژنتيك قادر به افزايش توليد اين مواد دارويي است. به همين منظور پژوهش­هاي بسياري براي استفاده از تكنولوژي مهندسي ژنتيك براي افزايش توليد اين فرآورده در حال انجام است.

براي بسياري از بيماري­هايي كه موجب ناراحتي و يا مرگ بشر مي­­شود واكسن­هايي توليد شده­اند، ولي اكثر اين واكسن­ها براي توليد و مصرف، گران هستند. اكثر آنها بايد در يخچال نگهداري شوند و توسط افراد متخصص تزريق گردند كه اين امر به قيمت مصرف اين واكسن­ها مي­افزايد. حتي تأمين سرنگ­هاي لازم براي تزريق اين واكسن­ها امري است كه از رسيدن اين واكسن­ها به نقاط محروم جلوگيري مي­كند. در حال حاضر، پژوهش­گران در حال بررسي امكان استفاده از گياهان تراريخته براي توليد اين واكسن­ها و پروتئين­هاي دارويي هستند.

با اين روش ممكن است توليد اين مواد ارزان­تر، راحت­تر و قابل دسترس­تر باشد. قيمت واكسن­هايي كه به طرق معمول، توليد مي­شوند در حدود 100 هزار تا 10 ميليون دلار براي هر كيلوگرم است، در حالي كه اين قيمت براي واكسن­هاي توليد شده در گياهان تراريخته 1000 دلار برآورد شده است. همچنين پروتئين توليد شده در گياهان از نظر بيولوژيكي فعال است و خطر آلودگي با مواد عفونت­زا يا تب­زا (Pyrogen)، سموم و ويروس­ها را ندارد. واكسن بيماري­هاي عفوني روده و معده در گياهاني مانند سيب‌زميني و موز توليد شده است. بيوتكنولوژيست­هاي آمريكايي اخيراً توانسته­اند به روش مهندسي ژنتيك موزهايي را پرورش دهند كه قابل استفاده براي واكسيناسيون كودكان هستند؛ در پوسته بيروني اين موزها پادگن ويروس هپاتيتB وجود دارد.

راه ديگر، توليد اين واكسن­ها در دانه­هاي حبوبات است. به تازگي نوعي پادتن ضد سرطان در دانه­هاي گندم و برنج بيان شده است كه قادر به تشخيص سلول­هاي سرطاني شش، سينه و روده بزرگ است. اين پادتن در آينده مي­تواند براي تشخيص و درمان سرطان سودمند باشد. اگر چه اين تكنولوژي هنوز در مراحل اوليه است، ولي مايه اميدي براي توليد مواد دارويي جهت كمك به درمان بيماري­ها، در كشورهاي در حال توسعه مي­باشد. ۲-2- توليد پروتئين­هاي نوتركيب از طريق حيوانات تراريخته
صنعت بيوتكنولوژي به طور مداوم در حال كشف روش­هايي براي توليد فرآورده از ژن­هايي است كه همسانه­سازي (كلون) مي­شوند. استفاده از اشريشياكلي در اوايل دهه 80، روش غالب براي توليد بود. سپس، همانطور كه توليدات ژن­ها پيچيده­تر شد، سيستم كشت بافت­هاي جانوري مورد استفاده قرار گرفت. هزينه توليد هر گرم پروتئين نوتركيب از طريق كشت بافت بالغ بر 1000 دلار است؛ به همين دليل، لزوم توسعه روش ارزان­تر مورد توجه قرار گرفت.

روش جايگزين براي توليد پروتئين­هاي نوتركيب، استفاده از حيوانات تراريخته است. با تشخيص پيشبرنده‌هايي (Promoter) كه ژن­ها را در اندام­هاي ترشحي توليد مي­كنند، فرآورده كلون­شده مي­تواند به سمت مايعات بدن مثل خون، شير، ادرار، لنف يا بزاق هدايت شود. با يك بيوراكتور زنده، (يعني حيواني كه با علف تغذيه مي­شود)، بهاي فرآورده توليد شده بسيار كمتر از كشت بافت و خيلي نزديك به قيمت ماده توليد شده در اشريشياكلي و مخمر است.

با پيشرفت علم در زمينه­هاي زيست شناسي مولكولي، در حدود 10 سال پيش توليد حيواناتي كه ژن­هاي خارجي را در ژنوم خود حمل مي­كردند، امكانپذير شد. اين ژن خارجي را ترنس‌ژن (Transgene) و حيوان موردنظر را تراريخته (Transgenic) ناميدند. اين تكنيك كه ابتدا در موش و سپس در ديگر پستانداران به كار برده شد، تكنيك موثري در پژوهش­هاي زيست­شناسي و پزشكي است و مي­تواند كاربردهاي تجارتي و عملي مثل توليد پروتئين­هاي نوتركيب را داشته باشد.

حيوانات تراريختة مدل، سيستم­هاي خوبي براي مطالعه مكانسيم­هاي بنيادي هستند كه ژن­ها به وسيله آنها فيزيولوژي بدن حيوان را كنترل مي­كنند. با اين روش، متخصصان زيست­شناسي مولكولي مي­توانند به بررسي توالي­هاي ژني موجود و ارزيابي اثرات جهش در حيوان بپردازند. از سيستم موش تراريخته به عنوان مدل براي مطالعه بيماري­هاي ژنتيكي استفاده مي­شود. غير از موش تراريخته، دام­هاي تراريخته (گوسفند، بز، خوك و گاو) براي اين منظور توليد شده­اند. در سالهاي اخير، استفاده از اين حيوانات به عنوان واكنشگرهاي زنده براي توليد پروتئين­هاي دارويي نوتركيب به ويژه آنهايي كه از طريق ميكروارگانسيم­هاي نوتركيب به گونه­اي رضايت­بخش توليد نمي­شوند مورد استفاده قرار گرفته­اند.

تاكنون پروتئين­هاي آلفا-1- آنتي تريپسين، آنتي هموفيليك- فاكتورهاي IX و VIII خوني، پروتئين C، آنتي­ترومبين III و هورمون رشد انساني از طريق اين تكنولوژي توليد شده­اند.

2-3- توليد مواد دارويي از طريق جانداران دريايي

محيط دريا زيستگاه انواع زيادي از جانوران و گياهاني است كه به­عنوان بخشي از سوخت و ساز خود، تركيبات فعال بيولوژيكي توليد مي­كنند كه براي انسان بسيار سودمندند. از ابتداي دهه 1970 پيشرفت­هاي بسياري در كشف دارو از جانداران دريايي حاصل شده است. هر چند هنوز كمتر از 1 درصد جانداران دريايي مورد بررسي قرار گرفته­اند، ولي نشان داده شده است كه تركيبات توليد شده به وسيله بعضي از جانداران دريايي (مانند جلبك­ها، اسفنج­ها و مرجان­ها) خواص آنتي­بيوتيكي، ضد ويروسي و ضد التهابي دارند. اين مواد براي درمان بيماري­هاي مختلف از جمله سرطان، بيماري­هاي التهابي مانند آرتروز و آسم در مرحله آزمايش­هاي باليني هستند. به احتمال زياد، بر اثر پيشرفت روش­هاي تشخيصي، مواد ديگري كه داراي خواص ضد انگلي، محرك رشد، بالا برنده سيستم ايمني و ترميم­كننده جراحات باشند نيز شناسايي خواهند شد. انتقال ژن­هاي دلخواه از ماهي­ها به ميكروارگانيسم­هاي غيردريايي مانند اشريشيكاكلي، براي توليد فرآورده از طريق تخمير ممكن است روش موثرتري براي توليد مواد دارويي باشد؛ بي آنكه به منابع طبيعي دريا نيز آسيبي وارد شود.

در پژوهش­هاي مرتبط ديگر، يك­سري از گياهان دريايي و مواد استخراج شده از آنها، خواص ضد قارچي، ضد باكتريايي، ضد ويروسي، ضد كرم­هاي روده­اي و ضد آرترواسكلروتيك (Arthrosclerotic) از خود نشان داده­اند. 3- آشنايي با بعضي از محصولات دارويي بيوتكنولوژي:
3-1- آنتي بيوتيك­ها:

در سال 1929، الكساندر فلمينگ كشف كرد كه قارچي به نام پنيسيليوم نوتاتوم (Penicillium notatum)، تركيبي توليد مي­كند كه بدون آسيب به ميزبان، طيف وسيعي از باكتري­ها را غيرفعال مي­سازد. اين كشف، مطالعات علمي را آنچنان برانگيخت كه توانايي بشر را در كنترل بيماري­هاي باكتريايي به كلي تغيير داد. در سايه همين مطالعات، آنتي‌بيوتيك­هاي پنيسيلين، استرپتومايسين (Streptomycin)، اورومايسين (Aureomycin)، كلرامفنيكل (chloramphenicol) و تتراسايكلين­ها (Tetracyclines) ساخته شدند. اكنون بسياري از بيماري­هاي باكتريايي با استفاده از اين آنتي­بيوتيك­ها تحت كنترل درآمده­اند. ذات­الريه، سل، وبا و جذام تنها چند مورد از بيماري­هايي هستند كه ديگر بر انسان تسلط ندارند و حداقل در كشورهاي پيشرفته جهان، بيماري­هاي مهمي به حساب نمي­آيند.
آنتي­بيوتيك­ها تركيبات ضدميكروبي هستند كه توسط ميكروارگانيسم­هاي زنده توليد مي­شوند و توليد آنها جزء فرايندهاي "بيوتكنولوژي سنتي" محسوب مي‌شود. تاكنون حدود 4000 نوع آنتي­بيوتيك، توليد شده است، ولي فقط 50 مورد آن كاربرد گسترده يافته است. ساير تركيبات آنتي­بيوتيكي به خاطر سمي­بودن براي انسان يا جانوران، فقدان اثر مطلوب و يا هزينه زياد توليد، اهميت تجارتي نيافته­اند.

آنتي­بيوتيك­ها نخستين بار حدود سال 1945 پس از معرفي پنيسيلين، در پزشكي مورد استفاده وسيع قرار گرفتند. به زودي آنتي­بيوتيك­هاي جديد دامنه كنترل ضد ميكروبي را توسعه دادند و هم­اينك به شكل گسترده در پزشكي و دامپزشكي و به ميزان كمتر در پرورش جانوران (معلوم شده است كه برخي از آنتي­بيوتيك­ها وزن دام­ها و ماكيان را افزايش مي­دهند) كاربرد دارند. از برخي از آنتي­بيوتيك­ها، مي­توان جهت كنترل بيماري­هاي گياهي و نيز به عنوان حشره­كش استفاده كرد.

نكته مهم آن است كه صنعت آنتي­بيوتيك از پيشرفت­هاي بيوتكنولوژي نوين شديداً متأثر خواهد شد؛ چرا كه اين صنعت اساساً يك صنعت مبتني بر ميكروارگانيسم­ها است، علي­الخصوص از آنجا كه توليد آنتي­بيوتيك، سودآورترين بخش صنايع دارويي جهان صنعتي است؛ اين نكته اهميت مضاعف خواهد يافت. امروزه از ژنتيك ارگانيسم­هاي توليدكننده آنتي‌بيوتيك­ شناخت اندكي داريم. بخشي از اين عدم شناخت به فقدان چرخه جنسي آشكار ميكروارگانيسم­ها برمي­گردد. روش­هاي جديدي چون الحاق پروتوپلاست و روش­هاي انتقال ژن، سويه­هاي جديدي با نيروي توليد بيشتر، پايداري بهتر و فرآورده­هاي جديد پديد آورده است. تغيير و تبديل فرايندهاي توليد مي­تواند توسط طرح­هاي نوين فرمانتور كه از نظر صنعتي مورد پذيرش بيشتري هستند نيز دنبال شود.
3-2- اينترفرون­ها: در سال 1957 پژوهش­گران انگليسي موادي را در بدن كشف كردند كه با مقاوم ساختن سلول­ها به حمله ويروسي مي­توانند بر عليه ويروس­ها وارد عمل شوند. بيشتر جانوران مهره­دار اين مواد (اينترفرون­ها) را توليد مي­كنند و بسياري از ويروس­هاي حيواني مي­توانند با القاي سنتز حياتي (in vivo) اين مواد، نسبت به آنها حساس باشند. حال اين سؤال مطرح مي­شود كه چرا اينترفرون­ها، پنيسيلين­هاي آلودگي­هاي ويروسي نباشند؟ علت عدم تأثير، به اين واقعيت برمي­گردد كه صرفاً مقادير اندكي اينترفرون در درون سلول­ها توليد مي­شود. مشكل مهمتر آن است كه اينترفرون­ها به شكلي باورنكردني پيچيده­تر از آن هستند كه بتوان آنها را استخراج و از پروتئين­هاي سلولي جدا كرد.
اينترفرون­هاي انساني، گليكوپروتئين (پروتئينهايي متصل به مولكولهاي قند) هستند و امروزه اعتقاد بر اين است كه در كنترل انواع عفونت­هاي ويروسي، از جمله سرماخوردگي نقش دارند. اين اينترفرون­ها، پتانسيل­ كنترل سرطان را نيز دارند، اما توليد بسيار اندك اين تركيبات همواره مانعي در برابر شناخت وسعت كارايي آنها بوده است.
انواع بسيار متفاوتي از اينترفرون وجود دارد كه به گونه­هاي جداگانه جانوري اختصاص دارد؛ به نحوي كه اينترفرون­هاي موش به سلولهاي موش پاسخ مي­دهند نه انسان و به عكس اينترفرون­هاي انساني به سلول­هاي موش پاسخ نمي­دهند. به علاوه، ظاهراً بافت­هاي متفاوت در يك گونه، اينترفرون­هاي متفاوتي مي­سازند. بنابراين اينترفرون لازم براي مطالعه انساني بايد از سلول­هاي انساني استخراج شود و درست از همين جاست كه مشكل توليد آغاز مي­شود. بخش اعظم توليد اينترفرون در فنلاند، با استفاده از لوكوسيت­هاي خون انجام شده است و مقادير اندك اينترفرون توليد شده از اين سلول­ها را مي­توان براي آزمونهاي باليني محدود در سرتاسر جهان به كار برد.
تاكنون مطالعات نشان داده­اند كه اينترفرون­ها در برابر عفونت­هاي ويروسي مقاومت مي­بخشند و در واكنش­هاي ايمني طبيعي بدن، حتي در غياب ويروس­ها، شركت دارند. اما توانايي اينترفرون­ها در جلوگيري از سرطان در جانوران آزمايشگاهي امروزه بيش از همه مورد توجه است. اينترفرون­ها رويكرد جديدي در درمان سرطان ارائه مي­كنند. چرا كه با حمله به سلول­هاي سرطاني و ويروسهاي دخيل در فرايند سرطان، مانع رشد اين سلول­ها مي­شوند. همچنين آنها مي­توانند سيستم ايمني طبيعي بدن را بر عليه سلول­هاي سرطاني به كار اندازند. اگرچه مطالعات محدود باليني پتانسيل زياد اين تركيبات را در درمان سرطان نشان مي­دهد ولي توليد اندك آنها مانعي جدي در برابر انجام آزمايش­هاي قاطع به­شمار مي­رود. دسترسي بيشتر به اينترفرون­ها اين محدوديت را از ميان برخواهد داشت.
در حال حاضر دو منبع براي اينترفرون­ها وجود دارد. منبع نخست فيبروبلاست­هاي انساني است كه با اتصال در سطوح مناسب رشد داده مي­شوند. منبع دوم روش­هاي مهندسي ژنتيك است كه در اين روش ژن اينترفرون فيبروبلاست­هاي انساني را به نحوي در پلاسميد باكتري وارد كرده و آن را سنتز كرده و سپس استخراج و تخليص مي­كنند.

3-3- انسولين: ميليون­ها نفر در سراسر جهان براي گريز از اثرات كشنده بيماري ديابت به تزريق دايمي انسولين نياز دارند. انسولين از لوزالمعده خوك و گاو استخراج مي­شود. مشكلي كه در اين زمينه وجود دارد آن است كه برخي معتقدند اثرات نامطلوب تاسف­باري كه در اثر تزريق منظم انسولين رخ مي­دهد، از برخي مولكول­هاي اضافي در انسولين جانوري ناشي مي­شود. شايد با تزريق انسولين انساني اين اثرات جانبي رخ نمي­داد.
شركت ژن­تك (Genetech) كه براي توسعه تجارتي برخي از جنبه­هاي بيوتكنولوژي شكل گرفته است، توانست ژن انسولين انساني را با موفقيت به باكتري اشريشياكلي انتقال داده و به توليد ارزنده­اي دست يابد. با افزايش مقياس اين فرايند، مقادير عظيمي انسولين انساني به شكل تجارتي در دسترس قرار گرفت.
3-4- هورمون رشد انساني: هورمون رشد انساني، پروتئيني با 191 اسيد آمينه است كه در طي زندگي انساني توسط ­لوب دروني هيپوفيز ساخته مي­شود. كمبود رشد در كوتوله­هاي هيپوفيزي كه علت كوتاهي قدشان كمبود هورمون رشد است، با مصرف اين دارو در دوران كودكي مي­تواند جبران شود. افزون بر اين ثابت شده است كه هورمون رشد مي­تواند براي درمان مواردي مانند شكستگي استخوان، سوختگي­هاي پوستي و زخم­هاي خونريزي­دهنده مورد استفاده قرار گيرد.
هورمون رشد هر گونه، مختص همان گونه است. به همين دليل تا حدود بيست سال پيش، تنها منبع تأمين هورمون، هيپوفيز مغز مردگان بود كه با روشي مشكل و گران استخراج مي­شد و انتقال بعضي از بيماري­ها، از عوارض مهم آن بوده است. در سالهاي اخير، با استفاده از تكنيك مهندسي ژنتيك، توانسته­اند اين هورمون را از طريق سويه­اي از باكتري اشريشياكلي توليد كنند. وال و همكارانش در سال 1998، توليد هورمون رشد در مثانه موش تراريخته را مورد بررسي قرار دادند و به اين نتيجه رسيدند كه اين سيستم ممكن است جايگزين خوبي براي توليد پروتئين­هاي نوتركيب باشد. توليد حيوانات تراريخته­اي كه پروتئين نوتركيب دارويي را در شيرشان توليد مي­كنند، به سرمايه­گذاري زماني قابل توجهي نياز دارد.
رابرت وال و همكاران او، از پيشبرنده ويژه مثانه (Uroplakin) براي هدايت بيان هورمون رشد در بافت پوششي (اپي تليوم) مثانه موش تراريخته استفاده كردند و متوجه شدند كه اين سيستم ممكن است براي توليد پروتئين­هاي نوتركيب دارويي به خوبي جايگزين استفاده از غدد پستاني حيوان باشد. 3-5- واكسن‌هاي DNA:

يكي از شاخه‌هاي ژن‌درماني, استفاده از واكسن‌هاي DNA است. در اين روش، به منظور ايجاد ايمني در بدن، ژن‌هاي خاصي وارد بدن مي‌شوند. به عبارت دقيق‌تر، ايمني­سازي توسط DNA صورت مي‌گيرد؛ بدين صورت كه DNA از باكتري و يا ويروس عفونت‌زا جدا و تخليص مي‌گردد و پس از انجام عملياتي بر روي آن، از طريق بمباران ذرات حامل يا تزريق توسط سوزن وارد سلول مي‌شود. در نتيجه، شاخص‌هاي آنتي ژني در خود سلول ساخته مي‌شود. برخي افراد، پيدايش اين نوع از واكسن‌ها را انقلاب سوم در واكسيناسيون ناميده‌اند. هرچند هنوز اين نوع واكسن‌ها در مرحلة تحقيقاتي مي‌باشند و به سطح استفادة كلينيكي براي انسان نرسيده‌اند. اما آشنايي مختصر با آنها براي كارشناسان و تصميم‌گيران كشور، لازم به‌نظر مي‌رسد كه در زير ارائه شده است:

- ايدة ژن‌درماني اولين بار در سال‌هاي 1950 و 1960 مطرح گرديد؛ زماني كه دانشمندان دريافتند كه تزريق مواد ژنتيكي به درون بدن حيوانات باعث ايجاد پاسخ ايمني مي‌شود. (اين عمل كاملا مستقل از واكسيناسيون بود.)
- در اواخر سال 1980، روبرت زوآگا مطالعه‌اي را آغاز كرد تا بتواند استراتژي ويروس‌ها را براي انتقال DNA به داخل سلول كشف كند. اين كار در واقع منجر به توليد آنتي‌ژن براي واكسيناسيون نيز مي‌شد.
- در سال 1990 شركت ويكال و محققين دانشگاه ويسكانسين دريافتند كه تزريق پلاسميد بدون هر گونه ناقل منجر به توليد يك ايمني كامل در موش مي­شود.
- در سال 1993 درآزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي مرك اين نتيجه بدست آمد كه تزريق ژن ويروس آنفلوآنزا به درون ماهيچه موش باعث ايجاد يك پاسخ ايمني كامل مي‌شود.
- در سال 1995 DNA براي اولين بار براي متوقف كردن پاسخ ايمني بر عليه ويروس ايدز در انسان استفاده شد. در سال 1996 شركت ويكال موفق به ثبت يك Patent براي روش واكسيناسيون DNA شد. در همان سال مطالعات در زمينة لنفوم، آنفلوآنزا و ويروس هرپس آغاز گرديد.
در حال حاضر مطالعات در اين زمينه خيلي گسترده مي‌باشد. توانايي پيشرفت غيرقابل باوري در زمينه بهداشت در اين پروژه متصور است و در آينده قدرت پاسخگويي در برابر بيماري‌هايي نظير سرطان و ايدز با قيمت ارزان از آن انتظار مي‌رود. براي مثال دكتر نابل موفق به توليد نوعي واكسن DNA شده كه سيستم ايمني سلولي را در مقابل ويروس ايدز تحريك مي‌كند. اين امر بيانگر اهميت اين واكسن براي مقابله با ايدز است.

3-6- پادتن­هاي تك‌دودماني (آنتي بادي­هاي مونوكلونال):

پادتن­ها، پروتئين­هاي ويژه­اي هستند كه بدن براي مقابله با بيماري­ها از آنها استفاده مي­كند. پادتن­ها به وسيله گلبول­هاي سفيد خون در پاسخ به هر ماده­اي شامل ميكروارگانيسم­هاي مولد بيماري كه ماده خارجي به شمار مي­روند، ساخته مي­شوند. پادتن­ها ضمن گردش در خون به اين مواد خارجي متصل مي­­شوند و از آسيب رساندن آنها به بدن جلوگيري مي­كنند.

پادتن­هاي تك دودماني داراي دو ويژگي سودمند هستند: نخست اينكه، آنها بسيار اختصاصي عمل مي­كنند و هر پادتن فقط به يك آنتي ژن ويژه متصل مي­شود. دوم اينكه بعضي پادتن­ها وقتي با بروز بيماري فعال شوند به مقاومت برعليه بيماري ادامه مي­دهند. به دليل صفت اختصاصي بودن پادتن­هاست كه تكنولوژي توليد پادتن­هاي تك دودماني بسيار پرارزش است. اين پادتن­ها نه­تنها به­عنوان درمان براي مقاومت در برابر بيماري­ها مورد استفاده قرار مي­گيرند، بلكه مي­توانند به تشخيص طيف گسترده­اي از بيماري­ها كمك كنند و وجود داروها، فرآورده­هاي باكتريايي و ويروسي و ديگر مواد غيرمعمول و غيرطبيعي را در خون تشخيص دهند.

به دليل كاربردهاي گسترده اين مواد، مدت­هاي مديدي توليد آنها در مقادير خالص مورد توجه دانشمندان بوده است. سرانجام، در سال 1975، تكنولوژي توليد پادتن­هاي تك دودماني به وسيله ميلشتين و كوهلر در دانشگاه كمبريج ابداع گرديد. براي توليد پادتن­هاي تك­دودماني، يك آنتي­ژن به حيوان آزمايشگاهي مانند موش تزريق مي­گردد كه منجر به توليد پادتن در سلول­هاي لنفوسيت آن مي­شود. لنفوسيت­ها از طحال موش گرفته شده و با سلول­هاي سرطاني كه مي­توانند تا بي­نهايت تكثير شوند امتزاج مي­يابند. نتيجه اين امتزاج ايجاد سلول­هاي هيبريد يا دورگه­اي است كه "هيبريدوما" ناميده مي­شوند. اين سلول­ها به طور مداوم قادر به توليد پادتن هستند. اين پادتن­ها، پادتن­هاي تك­دودماني ناميده مي­شود زيرا آنها تنها از يك نوع سلول به وجود آمده­اند.
پادتن­ها به گونه­اي روزافزون ابزار مهمي در تشخيص بيماري­ها مي­شوند. افزايش كاربرد آنها در پزشكي به قدري سريع بوده است كه تهيه ليست كاملشان ممكن نيست. اين ليست، افزون بر اينكه شامل آزمون­هاي تشخيص بارداري و مشخص كردن سرطان­ها بوده، شامل تشخيص ويروس­هاي معده­اي، هپاتيتB، فيبروز كيستي و بيماري­هايي مانند ايدز نيز مي‌باشد كه از طريق جنسي منتقل مي­شوند.
آزمون­هاي مبتني بر پادتن­هاي تك­دودماني، مي­توانند به گونه­اي طراحي شوند كه نياز به استفاده از مواد گران‌قيمت نداشته باشند. آنها همچنين مي­توانند به جاي صرف چند ساعت يا چند روز كه در گذشته معمول بوده است، در طي چند دقيقه نتيجه را مشخص كنند. همچنين چون آزمون­هاي مذكور بسيار حساس­اند، مقدار نمونه­اي كه بايد از بيمار گرفته شود، اندك است. چنانكه در بعضي موارد حتي يك قطره خون براي تشخيص كافي است. بعضي از اين آزمايش­ها به قدري راحت و ارزان­اند كه در مطب دكتر و يا حتي در خانه نيز انجام پذيرند. در عين حال، انجام آزمون­هاي پيچيده­تري نيز امكان­پذير است.

به­عنوان مثال، پادتن­هاي تك­دودماني حامل مواد راديواكتيو و يا مواد حساس به اشعة ايكس براي مشخص‌كردن جايگاه تومور مورد استفاده قرار مي­گيرند. بنابراين، با استفاده از سيستم­هاي رديابي و تصويربرداري كامپيوتري نوين، جايگاه تومور را مي­توان تعيين كرد. پژوهش­هاي بيشتري براي استفاده از آنها در درمان سرطان، التهاب­ها و نواقص سيستم ايمني در حال بررسي است.

zistshiraz.blogfa.com